Aptitude des sols à l'irrigation

L'aptitude des sols à l'irrigation dépend de plusieurs facteurs:

- la profondeur et capacité de rétention (quantité d'eau retenue disponible pour les plantes après l'arrêt des pluies ou de l'irrigation);

- la perméabilité ou vitesse d'infiltration (3): une perméabilité élevée facilite l'aspersion ou l'arrosage à la raie, mais constitue par contre un facteur de gaspillage d'eau (pour le riz notamment);

- la fertilité organo-minérale: si les sols sont très pauvres en matière organique et en sels minéraux, il sera nécessaire d'apporter une fumure de fond coûteuse;

- la sensibilité à l'érosion: les sols résistant mal à l'érosion (limons sableux en particulier) sont difficiles à irriguer, et on risque de rencontrer des problèmes de resistance des canaux à l'érosion.

(3) C'est le facteur le plus important: si on cultive sur des sols trop perméables, l'augmentation des consommations en eau peut tripler (pour des résultats médiocres) et causer, par des infiltrations profondes, une remontée de la nappe phréatique, ce qui provoque en quelques années un excès d'eau ainsi que des problèmes de salinisation. Il faut alors prévoir un réseau de drainage important et très coûteux.

Il est difficile de mesurer tous ces paramètres en laboratoire. Il est donc très important de collaborer avec des agriculteurs locaux expérimentés, qui donneront des indications précieuses. Les appelations traditionnelles des sols sont souvent d'une grande utilité dans ce domaine.

Comment estimer rapidement la perméabilité d'un sol?

La "méthode de Muntz" (méthode du double anneau) consiste à saturer un sol en eau autour du dispositif de mesure (anneau central), puis à mesurer à intervalles réguliers la vitesse d'infiltration de l'eau versée dans le cylindre central. L'infiltration se traduit par une baisse de niveau.

L'anneau périphérique permet d'éviter les erreurs par excès dues à une infiltration latérale. Les mesures se font dans l'anneau intérieur. La vitesse d'infiltration est plus grande au début de l'essai: lorsque le sol est sec, il "boit" l'eau plus rapidement. La vitesse diminue progressivement et se stabilise autour d'une valeur caractéristique du sol concerné, qui mesure précisément sa perméabilité.

Il n'est pas toujours facile de disposer du matériel standard pour mettre en oeuvre cette méthode. Aussi proposons-nous la méthode simplifiée suivante (suggérée par P. Bertrand, de l'IRAT):

Couper un cylindre de 20 cm de long environ dans un tuyau en plastique de 10 ou 12 cm de diamètre; le graduer tous les centimètres puis l'enfoncer dans le sol et constituer un petit ados circulaire en terre formant un anneau de garde de 50 cm de diamètre environ.

A) Infiltromètre á un cylindre entouré d'une levée de terre.

B) Infiltromètre á deux cylindres.

Dispositif simplifié

Graphique de l'infiltration

Remplir le cylindre avec environ 5 cm d'eau, puis mesurer la baisse du niveau de l'eau toutes les cinq minutes pendant le premier quart d'heure, tous les quarts d'heure pendant l'heure suivante, puis toutes les heures ensuite pendant trois heures. Les résultats reportés sur un graphique permettront d'estimer la perméabilité.

Les échelles d'infiltration habituelles sont: (4)

- sols très perméables (sableux): K 0,001 mm/s (= 3,6 mm/h = 86 mm/j);

- sols moyennement perméables: K 0,0001 mm/s (= 0,36 mm/h = 8,6 mm/j);

- sols peu perméables (argileux): K 10(-7) m/s (= 0,036 mm/h = 0,8 mm/j).

(4) K (de Strickler): 30 pour canaux en terre mal entretenus, 40 pour canaux en terre bien entretenus ou revêtus de moellons, 60 pour canaux en béton en bon état On utilise la formule (de Strikller): Q (débit en m³/s) = kS (surface mouillée) x R 2/3 (rayon hydraulique) x i 1/2 (pente). (k = coefficient de rugosité).

Les sols très perméables sont difficiles à irriguer par gravité, il vaut mieux prévoir des méthodes d'aspersion (arrosage manuel ou aspersion sous pression). Il faut réserver la riziculture aux sols peu perméables. En effet, la consommation d'eau du riz sur l'ensemble de son cycle sera doublée si la perméabilité atteint 6 mm/j.